負(fù)氧離子是不是偽科學(xué)?

科學(xué)聲音
深圳市新地標(biāo)環(huán)??萍及l(fā)展有限公司,優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者

““負(fù)氧離子”似乎是日常生活空氣質(zhì)量的唯一衡量指標(biāo),代表著清新、健康和科學(xué)。前幾年維基條目,說所謂的負(fù)氧離子是偽科學(xué),現(xiàn)在條目已刪除,只有“負(fù)離子(流行語)”的簡(jiǎn)單條目。其他語言的維基,英法德日西班牙等,都有離子/負(fù)離子、氧離子/氧的條目,但都沒有“負(fù)氧離子”的信息。
其中,日文維基的相關(guān)條目,好像有科學(xué)與偽科學(xué)的爭(zhēng)論說明。但是,國(guó)內(nèi)對(duì)負(fù)氧離子絕對(duì)認(rèn)可,國(guó)家林業(yè)局正式批準(zhǔn)發(fā)布了關(guān)于空氣負(fù)氧離子的兩項(xiàng)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),明確負(fù)氧離子濃度監(jiān)測(cè)的技術(shù)規(guī)范。按說國(guó)家專門的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不可能假,但這樣一個(gè)基本、重要的科學(xué)概念,中外文維基不可能全部遺漏,太像偽科學(xué)。如果可能,麻煩解答一下,謝謝!
這個(gè)問題我一看到,就覺得很有意思,也很有挑戰(zhàn)。我想說,這個(gè)問題本身就已經(jīng)很好地詮釋了科學(xué)精神,對(duì)我們?nèi)粘I钪辛?xí)以為常的很多概念提出大膽的質(zhì)疑,小心地求證,我為這個(gè)問題點(diǎn)贊。

為了回答這個(gè)問題,我從兩條線下手,一方面是自己查資料、查文獻(xiàn),另一方面是請(qǐng)教科學(xué)聲音專家團(tuán)中的相關(guān)領(lǐng)域的專家。著實(shí)費(fèi)了我一番功夫。
下面開始講具體的查詢過程,我所用到的方法實(shí)際上人人都可以掌握,我希望大家關(guān)注的不是這期問答的結(jié)果,而是一種態(tài)度和方法。
首先,這位聽眾提到了“國(guó)家林業(yè)局正式批準(zhǔn)發(fā)布了關(guān)于空氣負(fù)氧離子的兩項(xiàng)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),明確負(fù)氧離子濃度監(jiān)測(cè)的技術(shù)規(guī)范”。關(guān)于這事,我自己也查詢了一下,發(fā)現(xiàn),確實(shí)如他所說,在國(guó)家林業(yè)局的官網(wǎng)上[1],可以看到,2016年2月2日規(guī)劃院編制了《空氣負(fù)(氧)離子濃度觀測(cè)技術(shù)規(guī)范》,但是請(qǐng)注意,這里的氧字是打括號(hào)的,因此,林業(yè)局的意思是負(fù)氧離子就是空氣負(fù)離子,只是因?yàn)榧s定俗成的叫法流傳太廣了,加個(gè)括號(hào)有注釋的意思。而空氣負(fù)離子,在很多情況下,一般又被直接稱為 “負(fù)離子”。因此,如果細(xì)看林業(yè)局的文件,會(huì)發(fā)現(xiàn)在正文中提到的都是負(fù)離子,不再提負(fù)氧離子了。

好了,有了這個(gè)前提,我們就可以繼續(xù)往下深究,首先,我也跟大家一樣好奇,究竟什么是負(fù)離子呢?
為此,我首先請(qǐng)教了我的專家團(tuán)中的一位留美化學(xué)博士,就是大家不陌生的美女學(xué)霸 Vivi 小姐姐,她說:
空氣的主要是氧氣和氮?dú)?,?dāng)然還有其他一些氣體分子。在某些情況下,比如說,一道閃電下來,就有可能讓氣體分子上面多帶了 1 到 2 個(gè)電荷。電子是帶負(fù)電的,所以,就可以把帶負(fù)電的氣體分子叫做負(fù)離子,如果是帶了負(fù)電的氧氣分子,那就可以叫負(fù)氧離子了。但是,請(qǐng)注意,它們能在空氣中存在的時(shí)間非常短暫,存活時(shí)間是用毫秒級(jí)的。而且,這些名詞的叫法都不是正統(tǒng)的化學(xué)名詞,在化學(xué)中一般把帶負(fù)電的離子稱為陰離子。
接下去,我又查詢了萬能的維基百科。
負(fù)離子的這個(gè)詞條上寫:負(fù)離子可能是指化學(xué)上的陰離子,或大眾文化和商品宣傳上的流行語“負(fù)離子”。
這個(gè)詞條的解釋不得不讓人佩服維基百科的嚴(yán)謹(jǐn)性。
我繼續(xù)搜索“負(fù)離子(流行語)”的詞條[2],詞條的全文不長(zhǎng),內(nèi)容是這樣的:
負(fù)離子是源自日本的一個(gè)詞匯,這個(gè)詞在科學(xué)上并沒有明確意義,但廣泛使用于商業(yè)宣傳上,并且將負(fù)離子的存在與人體的健康連結(jié)在一起。例如負(fù)離子吹風(fēng)機(jī)、負(fù)離子冷氣機(jī)、負(fù)離子電風(fēng)扇、負(fù)離子直發(fā)、負(fù)離子空氣清凈機(jī)等。而關(guān)于負(fù)離子與人體健康的關(guān)聯(lián)性則起源于19世紀(jì)末到20世紀(jì)初之間,當(dāng)時(shí)有些學(xué)者主張,負(fù)空氣離子(也稱負(fù)氧離子)對(duì)人體健康有正面幫助,但目前尚未有科學(xué)證據(jù)足以證明。各國(guó)主管機(jī)關(guān)未訂出相關(guān)法令標(biāo)準(zhǔn),且有學(xué)者認(rèn)為其為偽科學(xué)。
我覺得維基百科做的最好的一個(gè)地方就是所有的說法都可以追根溯源,這也就是我常常說的信源。于是,我交給我的助理小編一個(gè)任務(wù),讓她把這個(gè)詞條中的引文都仔細(xì)看一遍,看看能不能幫我把“負(fù)離子”這個(gè)詞最早的出處,以及它的來龍去脈查清楚。小編沒有讓我失望,第二天,她就交來了她的作業(yè),我不得不夸贊一下,現(xiàn)在小編已經(jīng)青出于藍(lán)了,下面就是小編查證的結(jié)果:
負(fù)離子在日本首次見報(bào)是在 1987 年 12 月,當(dāng)時(shí)是一則商業(yè)廣告,商品名稱叫作“離子吸煙器”,廣告文案是這樣寫的:本產(chǎn)品利用負(fù)離子功能,能將所吸入的香煙煙霧轉(zhuǎn)化為含有豐富離子的新鮮空氣。
之后每一年大概有一兩次的報(bào)紙報(bào)道,也有越來越多的商家瞄準(zhǔn)了人工制造負(fù)離子的領(lǐng)域。一些大牌家電制造商從 1999 年起就開始陸續(xù)推出具備制造負(fù)離子功能的空氣清凈機(jī)和空調(diào)設(shè)備。
到了 21 世紀(jì),報(bào)紙上的報(bào)道數(shù)量突然猛增,2002 年 60 次,2003 年 128 次,2004 年 51 次,而且也不再局限于廣告。
以上這些數(shù)字都是松永和紀(jì)在日本國(guó)內(nèi)最大發(fā)行量的《讀賣新聞》的新聞資料庫中搜索的結(jié)果。他是京都大學(xué)農(nóng)業(yè)研究所的碩士,曾在逐日新聞社做過十年的記者,離職后從事自由寫作。2009 年4月5日由日本商周出版社發(fā)行的《健康新知都是對(duì)的嗎?》一書,正是他的作品。這本書中,有一章的標(biāo)題是《別被偽科學(xué)給騙了》,里面介紹了負(fù)離子這個(gè)詞正式進(jìn)入大雅之堂是在 2002 年 6 月 17 日。
也就是說,負(fù)離子這個(gè)概念的源頭是日本,這個(gè)倒一點(diǎn)也不奇怪,還有很多偽科學(xué)概念都是來自日本。本世紀(jì)初的時(shí)候,社會(huì)上比較盛行的說法是,負(fù)離子具有釋放壓力和解除疲勞的效果,含量最多的環(huán)境是在瀑布附近或森林之中。電視上也經(jīng)常有所謂的負(fù)離子專家為負(fù)離子的效果站臺(tái)背書。著名的三菱電機(jī) 2001 年曾經(jīng)推出了一款空氣清凈機(jī),宣稱除了可以增加活性炭分解和清除乙醛等常規(guī)功能,還能在排出干凈空氣的同時(shí)釋放負(fù)離子。
面對(duì)滾滾而來的負(fù)離子浪潮,第一位力排眾議提出批判的是當(dāng)時(shí)東京大學(xué)的安井志教授,現(xiàn)在為日本國(guó)連大學(xué)副校長(zhǎng)。他撰文提出:負(fù)離子根本沒有科學(xué)功效。他指責(zé)一位為負(fù)離子站臺(tái)的博士和電視臺(tái)的主播缺乏理性思考的能力,連什么是科學(xué)都不懂。
質(zhì)疑負(fù)離子的權(quán)威中還有諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主野依良治教授,他的評(píng)論是:
倘若從科學(xué)的角度理解負(fù)離子,我們必須先行定義此物質(zhì)的屬性,之后方有討論其效果的可能;讓大眾去相信一個(gè)根本不存在的、自創(chuàng)的名詞,個(gè)人認(rèn)為匪夷所思”。
但是,時(shí)至今日,負(fù)離子這個(gè)概念因?yàn)橛芯薮蟮纳虡I(yè)炒作價(jià)值,已經(jīng)勢(shì)不可擋的在全世界蔓延開了,不但在中國(guó)是鋪天蓋地的負(fù)離子,負(fù)氧離子,在歐美國(guó)家也不例外。比如,我以關(guān)鍵詞“negative airions”在谷歌和必應(yīng)搜索,也是贊美聲一片。大型醫(yī)療信息網(wǎng)站 WebMD 上刊載了一篇具有代表性的充滿溢美之詞的文章《負(fù)離子創(chuàng)造正效應(yīng)》[3],把負(fù)離子稱為“空氣維生素”,援引一位應(yīng)用認(rèn)知科學(xué)中心研究主任霍華德博士的觀點(diǎn),負(fù)離子可以加速氧氣流向大腦,使人警惕性增加,減少嗜睡,它們還可以降低空氣中細(xì)菌的刺激性,使打噴嚏、咳嗽、喉嚨痛都減少。
這篇文章表示,負(fù)離子可以讓室內(nèi)的我們也感覺自己深處在戶外的新鮮空氣中??傊?,營(yíng)銷常見的說法似乎都出現(xiàn)了。文中還提到了負(fù)離子療法,可以緩解慢性抑郁,效果和服用抗抑郁藥物差不多,并且沒有副作用。
但是,如果大家聽過我的聽眾問答第 40 期《我們?cè)撊绾闻袛嘁粋€(gè)觀點(diǎn)是否可靠》,應(yīng)該就會(huì)知道,這些說法都不能成為科學(xué)證據(jù)。如果沒聽過這期節(jié)目,建議回頭聽一下。要想找到科學(xué)依據(jù),必須找到經(jīng)過同行評(píng)議,發(fā)表在正規(guī)期刊上的論文,目前來說,科學(xué)成果的唯一表達(dá)途徑,依然只有科學(xué)論文這一條。
所以,我還需要在各種論文庫中檢索與負(fù)離子相關(guān)的論文,但是,我發(fā)現(xiàn)如果用“負(fù)離子”作為關(guān)鍵詞來檢索,那么出來的結(jié)果基本上都是與 “陰離子”相關(guān)的專業(yè)化學(xué)論文,對(duì)著摘要一眼望過去,大多論文的探討都與電子相關(guān),與我們想要檢索的信息風(fēng)馬牛不相及。這下我才終于明白維基百科上為什么要把負(fù)離子的解釋列為陰離子和流行語負(fù)離子這兩項(xiàng)了。
不過,我還是找到了兩篇相關(guān)論文
第一篇是發(fā)表在一本叫做《能源工程》的期刊上的,這本期刊并不是SCI收錄的期刊,但是被另外一個(gè)叫 Science Direct 的著名文獻(xiàn)檢索網(wǎng)站收錄了。我下載了這篇論文,打開以后,在標(biāo)題前有一個(gè)定語,寫的是 2017 第 10 屆國(guó)際供暖通風(fēng)及空調(diào)大會(huì),說明這篇論文是在這次會(huì)議上首次公布的。論文的標(biāo)題是《負(fù)氧離子與睡眠》[4],署名作者是來自上海交通大學(xué)的 Liu Ruiqi 等六位中國(guó)人,這篇論文的結(jié)論是負(fù)氧離子可以顯著提高人的睡眠質(zhì)量。
但說句實(shí)話,我對(duì)這篇論文結(jié)論的可靠性是存疑的。一來,這本期刊的影響力因子 0.783,很一般,而且它基本上對(duì)會(huì)議上發(fā)表的論文照單全收,說明這本期刊與這個(gè)會(huì)議是有密切關(guān)系。但真正讓我覺得不是很放心的是在即將召開的這個(gè)大會(huì) 2019 年的官網(wǎng)上有這個(gè)大會(huì)的介紹[5],是中國(guó)創(chuàng)辦的,而且從 2009 年開始每?jī)赡暌粚茫际窃谥袊?guó)舉行,主辦方是哈爾濱工業(yè)大學(xué),協(xié)辦方包括一本叫暖空空調(diào)的雜志和一個(gè)叫暖空空調(diào)網(wǎng)的網(wǎng)站等。這個(gè),有些話我不便在這里講太多,怕惹來不必要的麻煩,不過熟悉中國(guó)式學(xué)術(shù)會(huì)議的聽眾大概能明白我的意思,點(diǎn)到即止。
總之,這篇論文在國(guó)際上沒有什么影響力,這是肯定的,而我個(gè)人對(duì)這篇論文的結(jié)論也是存疑的。我提到的這篇論文和會(huì)議的官網(wǎng)我都附在本期文稿中了,想進(jìn)一步了解的聽眾可以自行查詢。
第二篇論文,是在美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究所下屬的網(wǎng)站上在線發(fā)表的[6],網(wǎng)址在文稿中可查。這篇論文的結(jié)論是:
沒有觀察到負(fù)離子與焦慮、情緒放松、睡眠和個(gè)人舒適度正面或負(fù)面的影響相關(guān),但負(fù)空氣電離與較低的抑郁評(píng)分相關(guān),特別是人處在最高的暴露水平中,負(fù)離子與抑郁的相關(guān)性還需要進(jìn)一步的研究來評(píng)估。
當(dāng)然,這篇論文的權(quán)威性也不高,但至少?zèng)]看出有什么利益瓜葛。
總之,論文檢索的結(jié)果顯示,負(fù)離子這個(gè)概念確實(shí)還只能算一個(gè)流行語,沒有多少真正的科學(xué)家在對(duì)它做研究。我想,最有可能的原因是它沒有太大的科研價(jià)值,但是對(duì)于生產(chǎn)各種各種暖風(fēng)空調(diào)設(shè)備的廠商來說,卻有著很好的商業(yè)營(yíng)銷價(jià)值。
這個(gè)話題我還沒講完,在資料查詢的過程中,我還注意到一篇論文,是發(fā)表在《中國(guó)環(huán)境科學(xué)》這本期刊上的,也是由中國(guó)人撰寫的《森林環(huán)境中空氣負(fù)離子濃度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,在這份標(biāo)準(zhǔn)中,將森林環(huán)境中空氣負(fù)離子濃度水平分為 6 個(gè)等級(jí):
Ⅰ級(jí)叫“特別清新”,定義是每立方厘米大于 3 千個(gè)負(fù)離子,然后根據(jù)每立方厘米的負(fù)離子數(shù)量依次提高等級(jí),最高的是 Ⅵ 級(jí)“特別不清新”,每立方厘米小于 400 個(gè)負(fù)離子。并且我也注意到市場(chǎng)上有很多檢測(cè)負(fù)離子的儀器設(shè)備,我就問 Vivi,這些儀器設(shè)備你覺得靠譜嗎?
她很認(rèn)真地做了一番研究,然后告訴我,她查了現(xiàn)在主流的幾種負(fù)氧離子的測(cè)量?jī)x,仔細(xì)去看它們的工作原理,她發(fā)現(xiàn),其實(shí)這些儀器不是測(cè)負(fù)氧離子,而是用某種化學(xué)方法測(cè)量單位體積內(nèi)空氣的負(fù)電荷含量。這就有點(diǎn)偷換概念了,其實(shí)從化學(xué)上來說,沒有辦法測(cè)量單位體積內(nèi)有多少個(gè)負(fù)離子,只能測(cè)量這個(gè)體積空氣內(nèi)有多少的負(fù)電荷。仔細(xì)去看國(guó)家林業(yè)局的招標(biāo)采購(gòu)公告,里面他所采購(gòu)的儀器都是在測(cè)量負(fù)電荷,而不是測(cè)量負(fù)氧離子。
Vivi 的觀點(diǎn)是,負(fù)氧離子這個(gè)概念就像很多保健概念,比如酸堿體質(zhì)什么的,是有一些所謂的行業(yè)專家生造出來的一個(gè)概念,因?yàn)樵谒暮竺媸且粔K巨大的商業(yè)蛋糕。
不過,最后,Vivi 想了一下,她補(bǔ)充說,你前面提到的那個(gè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)似乎也有一定的參考意義,為什么呢?因?yàn)樵诔鞘锌諝獗容^污濁的地方,這種短暫的帶負(fù)電荷的分子會(huì)迅速的與空氣中的其他雜質(zhì)結(jié)合。而在深山中,空氣比較干凈,這些帶負(fù)電荷的分子可以存活的久一些。
好了,關(guān)于這個(gè)問題我就回答到這里。說實(shí)話,我想了半天,沒能總結(jié)出一句簡(jiǎn)潔明了的回答,我只能把過程詳細(xì)講給你聽,大家自己總結(jié)吧。
[1]http://www.forestry.gov.cn/main/586/content-841290.html
[2]https://zh.wikipedia.org/wiki/負(fù)離子_(流行語)
[3]https://www.webmd.com/balance/features/negative-ions-create-positive-vibes#2
[4]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817348774
[5]http://www.ishvac2019.org/